JP2021135445A - 表示制御装置および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成する画素群が自発光素子によりなる表示パネルにおいて、温度影響を加味したゲイン値の調整を可能とする。【解決手段】温度センサ４からの出力信号から表示パネル２の表面温度をパネル温度算出部５２が算出し、この表面温度の情報を表示制御部３が取得する。表示制御部３は、映像信号および算出された表面温度に基づき、表示パネル２の画素群の劣化量を算出し後、算出した劣化量に基づいてゲイン調整前の映像信号で当該画素群を駆動した場合の温度上昇量を算出する。表示制御部３は、表示パネル２の画素群について、算出した表面温度に温度上昇量を加算して得られる上昇後温度が設定された上限温度以上となる場合、上昇後温度が上限温度未満となるようにゲイン値を調整する。【選択図】図２

Description

本発明は、自発光素子によりなる画素群を備える表示パネルにおける表示制御を行う表示制御装置および表示装置に関する。

近年、表示装置の分野では、精緻なグラフィックを用いるものが多くなっており、その中でも自発光素子により画素が構成された表示パネルを備える表示装置は、表示品位を高くできるため、有望視されている。この種の表示パネルとしては、例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）パネルが挙げられる。

この種の表示パネルは、各画素を個別に駆動させて各種映像を表示する構成であるため、部分的な高輝度の表示を行った場合には、高輝度の表示に用いた画素群では他の画素群よりも多くの電流が流れ、他の画素群よりも余分に温度上昇してしまう。表示パネルの特定の画素群について上記の部分的な高輝度表示を実行した場合、当該特定の画素群のみ他の部分よりも劣化が促進してしまう。この場合、特定の画素群における実際の劣化量と推定される劣化量とが乖離し、これに伴い、補正の精度の低下ひいては映像の視認性が低下し得る。このような部分的な劣化の進行および映像の視認性の低下を抑制する表示制御装置としては、例えば、特許文献１に記載のものが挙げられる。

特許文献１に記載の表示制御装置は、映像信号に基づいて表示パネルの画素群における高輝度領域を検出する。その後、この表示装置は、高輝度領域のＡＰＬ値（輝度平均値）に基づき、高輝度の映像信号に乗算するゲイン値を１より小さく、高輝度ではない映像信号に乗算するゲイン値を１とする制御を実行する。これにより、特定の画素群が高輝度で発光することが抑制され、この種の表示パネルにおける部分的な劣化の進行および映像の視認性の低下を低減することができる。

国際公開第２０１７／０１８２６１号

自発光素子、例えばＯＬＥＤは、通電影響に加えて、温度影響によってもその発光効率が低下し、同じ電流値であっても輝度が低下する特性を有している。そのため、自発光素子によりなる画素群を備える表示パネルは、例えば、一部が日射に晒される、表示パネルより小さい他の発熱体の近傍に配置されるなどの表示パネルにバラツキのある温度分布が生じる場合には、一部の画素群の温度影響による劣化が進んでしまう。以下、説明の簡略化のため、自発光素子によりなる画素を「自発光画素」と称する。

また、自発光素子は、劣化が進行すると、同じ電流値で駆動しても劣化前よりも発光せず、熱に変換される電流の割合が増えてしまう。つまり、自発光素子は、劣化が進行すると、発光に伴う発熱の度合い、すなわち通電による温度上昇の度合いも上昇し、劣化前と同一の電流量であっても発熱量が増加する。

よって、自発光画素群を備える表示パネルにおいて、自発光素子の劣化による映像の視認性低下を精度良く低減するには、表示パネルの温度および劣化進行に伴う発熱量の上昇を加味したゲイン値の調整が必要となる。

しかしながら、従来の映像信号にのみ基づくゲイン値の調整では、温度影響による劣化が加味されないため、ゲイン値の調整の精度が低下し、映像の視認性の低下を抑制できない。

本発明は、上記の点に鑑み、自発光画素群を備える表示パネルにおける温度影響を加味したゲイン値の調整を実行可能な表示制御装置および表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の表示制御装置は、自発光素子によりなる複数の画素を備える表示パネル（２）における表示制御を実行する表示制御装置であって、表示パネルに取り付けられ、表示パネルの温度に応じた信号を出力する温度センサ（４）と、温度センサからの出力信号に基づいて、表示パネルの温度を算出するパネル温度算出部（５２）と、外部からの映像信号、およびパネル温度算出部が算出した算出温度に基づいて表示パネルの複数の画素の劣化量を算出する劣化量算出部（３２、５３）と、映像信号で所定時間駆動した場合における画素の所定時間後の温度である上昇後温度を算出する上昇温度算出部（３３、５４）と、上昇後温度が所定の条件を満たす場合に映像信号に乗算されるゲイン値の調整を行うゲイン調整部（３５、５６）とを有する制御部（３、５）と、を備える。

この表示制御装置は、表示パネルに取り付けられた温度センサから表示パネルの温度情報を取得し、当該温度情報に基づいて自発光素子によりなる表示パネルの画素の劣化量を算出する。そして、この表示制御装置は、外部からの映像信号により所定時間だけ画素を駆動した場合における当該画素の所定時間後の温度、すなわち上昇後温度を算出し、上昇後温度が所定の条件を満たす場合に、映像信号に乗算するゲイン値の調整を行う構成である。そのため、自発光素子によりなる画素における温度影響を加味した上で、ゲイン値の調整がなされることとなり、ゲイン値の調整の精度が向上する。

また、請求項６に記載の表示装置は、自発光素子によりなる複数の画素を備える表示パネル（２）と、表示パネルに取り付けられ、表示パネルの温度に応じた信号を出力する温度センサ（４）と、温度センサからの出力信号に基づいて、表示パネルの表面温度を算出するパネル温度算出部（５２）と、外部からの映像信号、およびパネル温度算出部が算出した算出温度に基づいて表示パネルの複数の画素の劣化量を算出する劣化量算出部（３２、５３）と、映像信号で所定時間駆動した場合における画素の所定時間後の温度である上昇後温度を算出する上昇温度算出部（３３、５４）と、上昇後温度が所定の条件を満たす場合に映像信号に乗算されるゲイン値の調整を行うゲイン調整部（３５、５６）とを有する制御部（３、５）と、を備える。

これによれば、請求項１に記載の表示制御装置と、自発光素子によりなる画素群を備える表示パネルとを有した構成となり、当該表示パネルには、当該画素群への温度影響が加味された調整後のゲイン値が乗算された映像信号が入力される。そのため、ゲイン値の調整の精度が向上し、表示パネルにおける映像の視認性の低下が抑制される。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

実施形態に係る表示装置を示す図である。 実施形態に係る表示装置の構成例を示すブロック図である。 自発光素子によりなる画素における累積発光時間と相対輝度との関係例を示す図である。 自発光素子によりなる画素を所定の温度に保持した前後における相対輝度と温度との関係例を示す図である。 温度センサにより得られる表示パネルの温度分布の一例を示す図である。 表示パネルのＡＰＬ値と初期ゲイン値との関係の一例を示す図である。 ゲイン調整部におけるゲイン調整を説明するための図である。 表示パネルを構成する自発光素子の劣化係数と温度との関係の一例を示す図である。 初期状態の画素群について面積別に定電流駆動したときの当該駆動領域における温度の経時変化の一例を示す図である。 所定の累積発光時間に達した画素群について面積別に定電流駆動したときの当該駆動領域における温度の経時変化の一例を示す図である。 ゲイン調整におけるゲイン値の変化の制御について説明するための図である。 実施形態に係る表示装置における処理動作の一例を示すフローチャートである。 変形例に係る表示装置の構成例を示すブロック図である。 他の実施形態に係る表示装置におけるパターン映像の表示例を示す図である。 他の実施形態に係る表示装置における温度センサの配置例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（実施形態）
実施形態に係る表示装置１について、図１〜図５を参照して説明する。本実施形態の表示装置１は、例えば、自動車などの移動体といった温度変化が大きい環境において使用されると好適である。本明細書では、表示装置１が自動車などの車両に搭載される車載用表示装置とされた場合を代表例として説明するが、表示装置１は、車載用途に限定されるものではなく、他の用途にも用いられ得る。

図１では、見易くするため、後述する表示パネル２のうち映像を表示する表面２ａ側からは見えない裏面２ｂに配置される温度センサ４の外郭を破線で示すと共に、複数の温度センサ４のうちの１つのみを示している。

本実施形態の表示装置１は、例えば図１に示すように、自発光素子によりなる画素、すなわち自発光画素を備える表示パネル２と、表示制御部３と、温度センサ４と、電子制御部５と、フレキシブル配線６とを有してなる。表示装置１は、表示パネル２に取り付けされた温度センサ４から信号が出力され、電子制御部５が当該信号から表示パネル２の温度を算出した後、電子制御部５から表示制御部３に映像信号および算出した温度情報が入力される。そして、表示装置１は、表示制御部３にて表示パネル２の温度情報に基づいて、映像信号に乗算されるゲイン値の調整をした後、調整されたゲイン値が乗算された映像信号を表示パネル２に入力する構成とされている。

表示パネル２は、自発光画素群が配列されてなる映像表示領域２１に各種映像を表示するものであり、例えば、ＯＬＥＤパネルとされる。表示パネル２は、例えば図１に示すように、任意のフレキシブル配線６により表示制御部３に接続される。

なお、ＯＬＥＤパネルは、例えば、任意の基板上にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）層とＯＬＥＤ層とがこの順に積層されてなる。ＴＦＴ層は、ゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層、ソース電極およびドレイン電極を備え、ゲート電極の電圧調整により電流のオンオフを制御可能なＴＦＴ素子が複数形成されてなる。ＴＦＴ素子は、例えば、ＴＦＴ層における面方向に繰り返し配列されており、ＯＬＥＤ層内のＯＬＥＤ素子に接続され、ＯＬＥＤ素子によりなる各画素の駆動制御に用いられる。ＯＬＥＤ層は、例えば、一対の電極間に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などが順次積層されてなり、電圧を印加することで発光する複数のＯＬＥＤ素子を有してなる。ＯＬＥＤパネルは、ＴＦＴ素子およびＯＬＥＤ素子で構成された、例えば赤色、緑色および青色の発光色の異なる３つの副画素を有してなる主画素が、平面視にてある一方向および当該一方向に直交する直交方向に沿って繰り返し配列されてなる。

また、ＯＬＥＤ素子やＴＦＴ素子並びにＯＬＥＤパネルの構成やこれらの材料などについては、公知であるため、本明細書ではそれらの詳細の説明を省略する。さらに、ＴＦＴ素子やＯＬＥＤ素子の構成については上記した例に限られず、任意の構成が採用され得る。

表示制御部３は、例えば、図示しない回路基板にＴ−ＣＯＮ、ＲＯＭやＲＡＭ等が搭載され、表示パネル２の駆動用ＩＣを備えてなる電子制御ユニットである。表示制御部３は、例えば図２に示すように、温度情報取得部３１、劣化量算出部３２、上昇温度算出部３３、記憶部３４、ゲイン調整部３５、補正量算出部３６および補正部３７を備える。表示制御部３は、外部からの映像信号に基づいて表示パネル２に各種映像を表示させる表示制御、および外部からの取得する表示パネル２の温度情報に基づいて各画素の劣化量を算出し、映像信号に乗算するゲイン値の調整を行う駆動制御の２つの制御を実行する。表示制御部３は、図示しない配線を介して電子制御部５に接続されており、電子制御部５からの映像信号および表示パネル２の温度分布情報を取得する。

温度情報取得部３１は、例えば、電子制御部５のうち後述するパネル温度算出部５２が算出した表示パネル２の温度、すなわち算出温度およびその分布に関する情報（以下、単に「温度分布情報」という）を取得する。取得した温度分布情報は、例えば、記憶部３４に記憶され、劣化量算出部３２および上昇温度算出部３３における処理に用いられる。

劣化量算出部３２は、例えば、表示パネル２がＯＬＥＤパネルの場合、各画素の駆動履歴および温度履歴と、記憶部３４に格納されたＯＬＥＤの劣化量算出用のプログラムとにより各画素の劣化量を算出する。各画素の劣化量は、例えば、相対輝度と累積発光時間との関係をプロットした図３に示す劣化曲線のデータに、取得した通電履歴や温度履歴を当てはめることで算出され得る。また、ＯＬＥＤの相対輝度の低下度合いは、例えば図４に示すように、温度に応じて変化する。

なお、図３に示すＯＬＥＤの劣化曲線のデータは、例えば、表示パネル２の各画素と同一の構成とされたＯＬＥＤ素子を別途作製した後、所定の電流値で定電流駆動をし、累積発光時間ごとに輝度測定を行うなどの方法により得られる。図３でいう「相対輝度」とは、例えば、定電流駆動をする直前（初期状態）の輝度を１とし、当該直前の輝度に対する累積発光時間ごとのＯＬＥＤ素子の輝度の割合を示すものである。

また、図４でいう「相対輝度」とは、例えば、表示パネル２の各画素と同一の構成とされたＯＬＥＤ素子をある電流値で駆動したときの輝度に対する、当該ＯＬＥＤ素子を所定の温度環境下に所定期間置いた後に同一の電流値で駆動したときの輝度の割合である。図４に示すデータは、例えば、表示パネル２の各画素と同一の構成とされたＯＬＥＤ素子を複数用意し、それぞれのＯＬＥＤ素子を異なる温度環境下に置き、その前後の輝度測定をするなどの方法により得られる。

上記したように、ＯＬＥＤは通電および温度それぞれの影響により発光特性が低下するため、例えば、図３に示す通電影響による劣化曲線データを温度ごとに用意し、当該劣化曲線データを記憶部３４に格納しておく。そして、例えば、温度履歴に対応する劣化曲線データに累積発光時間を当てはめることにより、各画素について通電影響に加えて、温度影響をも加味した劣化量を算出することができる。劣化量算出部３２で算出した各画素の劣化量は、補正部３７による映像信号の補正に用いられ、必要に応じて記憶部３４に記憶される。

なお、表示パネル２がＯＬＥＤパネルである場合における各画素の劣化量の算出については、上記した方法に限定されるものではなく、公知の他の方法により行われてもよい。

上昇温度算出部３３は、電子制御部５からの取得する表示パネル２の温度情報と、劣化量算出部３２が算出した各画素の劣化量とに基づいて、ゲイン値の調整前の映像信号を所定時間入力した場合の各画素における温度上昇量を算出する。また、上昇温度算出部３３は、取得した表示パネル２の表面温度に所定時間後の温度上昇量を加算して得られる温度である「上昇後温度」を算出する。上昇温度算出部３３が算出した上昇後温度は、例えば記憶部３４に記憶され、ゲイン調整部３５における処理に用いられる。なお、上昇後温度の算出の詳細については、後述する。

記憶部３４は、例えば、ＲＯＭなどの不揮発性メモリとＲＡＭなど揮発性メモリとを有してなる記憶媒体である。記憶部３４には、劣化量算出部３２、上昇温度算出部３３やゲイン調整部３５などで実行される各種プログラムやこれに用いられる各種データなどが格納されている。また、記憶部３４は、必要に応じて、表示パネル２の温度情報や映像信号などの表示制御部３における処理に必要な各種情報を一時的に記憶する。

なお、上記の各種プログラムとしては、例えば、ＯＬＥＤによりなる画素の劣化量算出、画素の劣化に応じた画素の温度上昇量の算出やゲイン値の算出などに用いられるプログラムが挙げられるが、これらに限定されない。上記の各種データとしては、例えば、表示制御部３に入力される映像信号や温度情報に基づく各画素の駆動履歴や温度履歴、ＯＬＥＤによりなる画素の通電や温度の影響による各種の劣化曲線データ、温度と画素の劣化係数との相関データなどが挙げられる。また、上記の各種データとしては、例えば、ゲイン値を決定するためのデータテーブルやゲイン値の調整に用いる後述する画素群の上限温度などが挙げられるが、これらに限定されない。

ゲイン調整部３５は、表示制御部３が表示パネル２へ出力する映像信号に乗算するゲイン値の決定および調整を実行する。ゲイン値は、例えば、映像信号から算出される表示パネル２でのＡＰＬ値に応じて予め設定された数値（以下「初期ゲイン値」という）に決定される。ゲイン調整部３５は、表示パネル２の画素群において所定の条件を満たす場合に、所定の条件を満たす画素群における温度影響による劣化を抑制するため、初期ゲイン値を表示パネル２での温度影響を加味した値に変更する。

なお、上記では、初期ゲイン値がＡＰＬ値に基づいて設定される例について説明したが、これに限定されるものではなく、初期ゲイン値は、ＡＰＬ値によらず、初期設定などにより決定されてもよい。この場合であっても、後述するゲイン調整部３５により、必要に応じて、初期ゲイン値を表示パネル２での温度影響を加味した値に変更することで、所定の条件を満たす画素群における温度影響の劣化を抑制できることに変わりはない。

以下、説明の便宜上、ゲイン調整部３５においてゲイン値を初期ゲイン値に決定することを単に「ゲイン決定」と称し、初期ゲイン値を表示パネル２での温度影響を加味した値に調整することを「ゲイン調整」と称する。また、ゲイン調整部３５によりゲイン調整された後のゲイン値を「調整ゲイン値」と称する。

つまり、ゲイン調整部３５は、ゲイン決定を行うと共に、必要に応じてゲイン調整を実行する。このゲイン決定およびゲイン調整については、後述する。また、ゲイン調整部３５は、例えば、電子制御部５から表示制御部３に入力された映像信号（以下「第１映像信号」という）に、初期ゲイン値または調整ゲイン値を乗算する処理を行う。

補正量算出部３６は、劣化量算出部３２が算出した各画素の劣化量に基づいて、各画素について劣化に起因する輝度低下を補う電流値とするための補正量を算出する。補正量算出部３６が算出した補正量は、例えば、記憶部３４に記憶され、必要に応じて補正部３７における処理に用いられる。

補正部３７は、補正量算出部３６が算出した補正量に基づいて、第１映像信号に初期ゲイン値または調整ゲイン値が乗算された映像信号（以下「第２映像信号」という）を補正する。補正部３７は、第２映像信号が表示パネル２に入力されたと仮定した場合における画素群の輝度差が人の眼に視認されないレベル（例えば限定するものではないが、１．５％以内など）であるとき、第２映像信号に対する補正を実行しない構成とされてもよい。

つまり、表示制御部３は、電子制御部５から取得した映像信号および温度情報に基づき、表示パネル２の通電および温度の影響による各画素の劣化量の算出後にゲイン決定をし、必要に応じて、ゲイン調整もしくは第２映像信号の補正またはその両方を実行する。そして、表示制御部３は、図示しない出力部により、第２映像信号または補正した第２映像信号を表示パネル２に出力する。

温度センサ４は、例えば図１に示すように、表示パネル２の裏面２ｂ上に複数配置され、表示パネル２の温度に応じた温度信号を出力する任意のセンサであり、例えばサーミスタとされる。温度センサ４は、例えば、図示しない接着材または粘着材を介して裏面２ｂに貼り付けられる外付けのセンサとされる。複数の温度センサ４は、例えば、表示パネル２が映像表示領域２１の全域に各種映像を表示する用途に適用される場合には、表示パネル２の裏面２ｂのうち表面２ａ側の映像表示領域２１に対応する領域内において、等間隔で均等に繰り返し並べて配置され得る。温度センサ４は、図示しない配線を介して電子制御部５に接続されており、例えば図２に示すように、温度信号を電子制御部５に出力する。

電子制御部５は、図示しない回路基板にＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等が搭載されてなる電子制御ユニットであり、例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unitの略）とされる。電子制御部５は、例えば図２に示すように、表示制御部３に映像信号を出力する映像信号出力部５１と、温度センサ４からの入力信号に基づいて表示パネル２の温度を算出し、温度情報を表示制御部３に出力するパネル温度算出部５２とを備える。電子制御部５は、例えば車載用途の場合には、車両に搭載される車載ＥＣＵとされ、温度センサ４のほか、図示しない他の各種の車載センサや車載機器などに接続され得る。

なお、車載センサとしては、例えば、速度センサ、ジャイロセンサ、シートベルトセンサやオイル検知センサ等の車両に搭載され得る任意のセンサが挙げられるが、これらに限定されない。他の車載機器としては、例えば、ナビゲーション装置、カーエアコンや車載カメラ等が挙げられるが、これらに限定されない。

映像信号出力部５１は、例えば、電子制御部５に接続された図示しない他の各種の車載センサや車載機器などから信号が入力されると、当該信号に対応する第１映像信号を表示制御部３に出力する。第１映像信号は、表示制御部３における各種処理に用いられる。

パネル温度算出部５２は、図２に示すように、表示パネル２に取り付けられた複数の温度センサ４から温度に応じた信号が入力され、当該信号に基づいて温度を算出する。具体的には、パネル温度算出部５２は、例えば図５に示すように、表示パネル２のうち映像表示領域２１の面内温度分布、すなわち各画素の温度を算出し、この算出結果である温度情報を電気信号として表示制御部３に出力する。パネル温度算出部５２から出力される温度情報は、表示制御部３における各画素の劣化量算出に用いられる。

これにより、表示制御部３は、リアルタイムでの映像表示領域２１の面内温度分布を把握でき、各画素の温度履歴をより正確に取得でき、ひいては温度影響による劣化量の算出およびゲイン調整の精度が向上させることができる。

以上が、実施形態に係る表示装置１の基本的な構成である。まとめると、表示装置１は、表示パネル２と、温度センサ４と、表示制御部３および電子制御部５によりなり、表示パネル２の自発光画素の温度影響による特性低下を加味したゲイン調整と映像信号補正が可能な表示制御装置と、を備えた構成となっている。

（ゲイン調整）
次に、ゲイン調整部３５で実行されるゲイン調整について、図６〜図１１を参照して説明する。なお、以下では、初期ゲイン値がＡＰＬ値に基づいて決定される場合を代表例として説明するが、これに限定されるものではなく、初期ゲイン値がＡＰＬ値以外に基づいて決定される場合であっても、ゲイン調整部３５でのゲイン調整に支障はない。

図７では、表示パネル２のうち温度Ｔ０の画素群を所定の第１映像信号に初期ゲイン値を乗算した第２映像信号に基づいて駆動させたときの当該画素群の温度変化を二点鎖線で示している。また、図７では、上記した温度Ｔ０の画素群を所定の第１映像信号に調整ゲイン値を乗算した第２映像信号に基づいて駆動させたときの当該画素群の温度変化を実線で示している。

ゲイン調整部３５は、例えば図６に示すように、表示パネル２におけるＡＰＬ値に対応する初期ゲイン値の決定を行う。初期ゲイン値は、例えば、自発光画素の発熱量が低い所定以下のＡＰＬ値までは通常１に設定され、所定のＡＰＬ値を超えるにつれて１よりも小さい数値に設定される。これにより、表示パネル２において発熱量の大きい所定以上の高輝度となることが抑制され、部分的に劣化が他の自発光画素よりも進行した自発光画素が生じることを抑制できる。

しかしながら、映像表示前の時点で何らかの原因により表示パネル２の初期温度が高い、劣化により自発光画素の温度上昇の度合いが大きいなどの場合、映像信号に基づいて算出されるＡＰＬ値では、上記のような温度影響が反映されない。そのため、ＡＰＬ値による初期ゲイン値の決定のみでは、自発光画素の温度影響による劣化抑制が不十分となり得る。

そこで、ゲイン調整部３５は、表示パネル２の自発光画素が特性の低下度合いが特に大きくなる所定以上の温度に達することを防ぐため、必要に応じて初期ゲイン値を変更するゲイン調整を実行する構成とされる。

具体的には、例えば図７に示すように、温度Ｔ０の所定の画素群を所定の第１映像信号に初期ゲイン値を乗算して得られる第２映像信号に基づいて所定時間駆動したと仮定し、上昇温度算出部３３により当該画素群の上昇後温度を算出する。この場合において、算出した当該画素群の上昇後温度が所定の温度Ｔｘ以上になる場合には、ゲイン調整部３５は、上昇後温度が所定の温度Ｔｘ未満となるようにゲイン調整を実行する。これにより、表示パネル２の自発光画素が特性の低下度合いが高くなる温度に達することが抑制され、部分的な温度上昇による劣化の進行やそのバラツキの発生を低減することができる。

このゲイン調整の処理に用いられる所定の温度Ｔｘは、表示パネル２の自発光画素の「上限温度」とも称され得る。所定の温度Ｔｘは、ゲイン調整を実行するか否かの閾値ともいえる値であり、自発光素子の発光特性に基づいて設定される。

具体的には、自発光素子（例えばＯＬＥＤ）は、例えば図８に示すように、輝度の低下度合いを示す指標である劣化係数が温度上昇に伴って大きくなる特性を有する。また、自発光素子は、ある温度までは劣化係数の増加度合いが小さいものの、ある温度以上になると劣化係数の増加度合いが急激に大きくなる特性を有する場合がある。つまり、この場合には、自発光素子は、ある温度を境に特性の低下度合いが大きくなる特性がある。例えば図８に示すように、自発光素子の劣化係数のうち変化の境目、すなわち変曲点における劣化係数をαとすると、当該自発光素子は、劣化抑制の観点から、劣化係数がαを超えない温度範囲で使用されることが好ましい。言い換えると、自発光素子は、劣化係数の変曲点における温度Ｔｘ未満で使用されることで、その劣化の進行度合いが低減可能である。

なお、自発光素子（例えばＯＬＥＤ）での劣化係数は、例えば、表示パネル２の画素と同一構成のＯＬＥＤ素子を作製し、初期の輝度に対する、所定の温度環境下に所定時間置かれた後の輝度を測定し、アレニウスの式により算出する公知の方法により得られる。

また、自発光素子の劣化係数が温度に対して単に比例する傾向を有し、劣化係数における所定の変曲点がない場合には、劣化係数に閾値を設け、劣化係数が当該閾値に到達する温度を上限温度として設定してもよい。この場合、劣化係数の閾値は、例えば１．５とされるが、これに限定されるものではなく、表示装置１の用途等に応じて適宜変更され得る。このように、上限温度は、ＯＬＥＤ素子の特性や表示装置１の用途等に応じて適宜変更され得る。

さらに、初期ゲイン値と調整ゲイン値との差をゲイン調整量として、ゲイン調整におけるゲイン調整量は、表示パネル２の自発光画素群における通電影響による温度上昇の特性（以下、単に「温度特性」という）によって決定される。この表示パネル２の温度特性は、主に、電流値、表示面積や表示時間により定まる。

具体的には、自発光素子は、電流値が大きくなるほど発熱量が大きくなる。このような自発光素子によりなる自発光画素を備える表示パネル２は、発光面積（映像の表示面積）および発光時間（表示時間）によりその温度上昇が変化する。表示パネル２は、映像表示前の初期温度および自発光画素のＡＰＬ値が同じ場合、映像の表示面積により温度上昇の度合いが変化する。例えば図９に示すように、初期温度をＴ０とし、表示面積をＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５（Ｓ１＞Ｓ２＞Ｓ３＞Ｓ４＞Ｓ５）とすると、表示パネル２の温度は、時間Ｘ１が経過時点にて、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５（Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４＞Ｔ５）となる。

また、表示パネル２の温度特性は、自発光素子の劣化の進行度合いにより変化する。自発光画素を所定の時間Ｘ２駆動させた後に、初期温度Ｔ０、表示面積Ｓ１〜Ｓ５、かつ図９に示したグラフの場合と同じＡＰＬ値で同じ時間Ｘ１駆動させた場合、例えば図１０に示すように、表示パネル２の温度上昇の度合いは大きくなる。これは、自発光素子の発光特性が低下し、同一の電流値であっても発熱に消費される電流の割合が増加するためである。

つまり、表示パネル２の通電による温度上昇量は、ＡＰＬ値、表示面積、表示時間、自発光素子の劣化レベルに起因して変化し、下記の（１）式の関係式が成立すると考えられる。

温度上昇量∝ＡＰＬ値×表示面積×表示時間×自発光素子の劣化レベル・・・（１）
なお、上記（１）式におけるＡＰＬ値や表示面積については、例えば、表示制御部３に入力される映像信号から算出でき、自発光素子の劣化レベルについては、上記したように劣化量算出部３２により算出できる。表示時間については、自発光素子の通電影響による温度上昇のデータを取得しておき、当該データに基づいて予め設定され得る。

上記（１）式は、上昇温度算出部３３における上昇後温度の算出の基礎となるものである。上昇温度算出部３３は、例えば、ＡＰＬ値、表示面積、表示時間および劣化レベルの指標となる劣化量に基づいて自発光画素群の温度上昇量を算出し、温度情報取得部３１が取得した表示パネル２の温度に当該温度上昇量を加算して上昇後温度を算出する。

ゲイン調整部３５は、上昇後温度が所定の温度Ｔｘ、すなわち上限温度未満である場合には初期ゲイン値のままとし、上昇後温度が上限温度以上である場合には、初期ゲイン値を調整ゲイン値に変更するゲイン調整を行う。この調整ゲイン値は、図７に示すように、上昇後温度が上限温度未満となる値とされる。

なお、このときのゲイン調整量は、調整ゲイン値を用いて上昇後温度を再計算した際に上限温度未満となればよく、適宜変更され得る。

また、ゲイン調整部３５によるゲイン調整においては、初期ゲイン値から調整ゲイン値に急激に変化させた場合、映像の輝度変化が大きく、ユーザが視認することで違和感を覚えてしまうため、調整ゲイン値への変更を緩やかに行うことが好ましい。具体的には、例えば図１１に示しように、初期ゲイン値を１とし、調整ゲイン値をβとして、この場合、１からβへの変化の傾きが所定の値以下となるようにゲイン調整を行うことが好ましい。

人の眼は、例えばウェーバー・フェヒナーの法則に基づき、一般的に、１．５％を超える輝度差を認識できるとされている。逆に言えば、輝度を連続的に変化させる際に、輝度差が常に１．５％以下となるようにした場合には、人は、その輝度変化を認識しにくく、違和感を覚えにくい。

そこで、初期ゲイン値から調整ゲイン値への変更においては、映像の視認性を確保する観点から、ゲイン調整部３５は、輝度変化させる際の単位時間（秒）あたりにおける輝度差が１．５％以下となるようにゲイン調整をすることが好ましい。

以下、説明の便宜上、表示パネル２を構成する自発光画素群のうちゲイン調整がなされることで輝度が変化する画素を「制御画素」と称することがある。

例えば、ゲイン調整部３５は、ゲイン調整がなされる制御画素群のゲイン調整直前における輝度をＬとし、ゲイン調整前後にわたる単位時間あたりの輝度変化の傾きを輝度傾きとして、輝度傾きの絶対値がＬ×０．０１５以下となるようにゲイン調整を行う。

（処理動作例）
次に、表示装置１が実行する処理動作の一例について、図１２を参照して説明する。

表示装置１は、例えば、電源がオン状態になったときに図１２に示す制御フローを実行する。

ステップＳ１０１では、パネル温度算出部５２は、温度センサ４からの出力信号に基づいて表示パネル２の温度を算出する。

続くステップＳ１０２では、電子制御部５は、映像信号のほか、ステップＳ１０１にて算出した表示パネル２の温度情報を表示制御部３に入力する。

次いで、ステップＳ１０３では、劣化量算出部３２は、電子制御部５から入力された映像信号および温度情報に基づいて、表示パネル２の自発光画素の個々の劣化量を算出する。表示制御部３は、ステップＳ１０３の後、処理をステップＳ１０４に進める。

ステップＳ１０４では、例えば、ゲイン調整部３５が映像信号に基づいて初期ゲイン値を決定し、その後、上昇温度算出部３３は、表示パネル２の温度、表示面積、ＡＰＬ値および算出した劣化量に基づいて、上昇後温度を算出する。

続くステップＳ１０５では、例えば、ゲイン調整部３５は、ステップＳ１０４にて算出された上昇後温度が上限温度（閾値）未満であるか否かを判定する。表示制御部３は、ステップＳ１０５にて肯定判定の場合には処理をステップＳ１０７に進め、ステップＳ１０５にて否定判定の場合には処理をステップＳ１０６に進める。なお、ステップＳ１０４での処理に用いられる上限温度のデータは、例えば、記憶部３４に格納されている。

ステップＳ１０６では、ゲイン調整部３５は、上昇後温度が上限温度未満となるように初期ゲイン値を調整ゲイン値に変更するゲイン調整を行う。

ステップＳ１０７では、表示制御部３は、電子制御部５から入力される第１映像信号に初期ゲイン値または調整ゲイン値を乗算し、第２映像信号を生成する。以下、説明の便宜上、第１映像信号にゲイン値を乗算して第２映像信号を生成する処理を「映像信号の更新」と称する。ステップＳ１０７の映像信号の更新においては、第１映像信号に乗算するゲイン値は、ステップＳ１０６を経由しない場合には初期ゲイン値とされ、ステップＳ１０６を経由した場合には調整ゲイン値とされる。その後、表示制御部３は、第２映像信号を生成後、処理をステップＳ１０８に進める。

ステップＳ１０８では、表示制御部３は、ステップＳ１０３で算出した各画素の劣化量、およびステップＳ１０７で生成した第２映像信号に基づいて表示パネル２の各画素の輝度を算出する。

続くステップＳ１０９では、表示制御部３は、ステップＳ１０８で算出した各画素の輝度に基づいて、画素間の輝度差が所定未満か否かを判定する。ステップＳ１０９での輝度差は、例えば、輝度差のある画素間において低い輝度を基準として、高い輝度と低い輝度との差が用いられ得る。この場合、ステップＳ１０９での輝度差としては、限定するものではないが、例えば、人が輝度の違いを認識し得る１．５％とされ得る。表示制御部３は、ステップＳ１０９にて肯定判定の場合には処理をステップＳ１１２に進め、ステップＳ１０９にて否定判定の場合には処理をステップＳ１１０に進める。

ステップＳ１１０では、補正量算出部３６は、輝度差を低減するための補正量を算出する。

ステップＳ１１１では、補正部３７は、ステップＳ１１０で算出した補正量に基づいて第２映像信号を補正し、第３映像信号を生成する。

ステップＳ１１２では、表示制御部３は、例えば、ステップＳ１１０、Ｓ１１１を経由しない場合には第２映像信号を、ステップＳ１１０、Ｓ１１１を経由した場合には第３映像信号を表示パネル２に出力する。

例えば上記の処理動作により、表示装置１は、必要に応じてゲイン調整および映像信号の補正を実行する。これにより、表示パネル２が自発光素子の特性低下が大きくなる温度に達すると見込まれるときにはゲイン値の調整を行うことでこれを回避し、自発光画素の劣化が進行した後についても、その劣化の進行具合に応じた発熱量を加味したゲイン調整がなされる。そのため、温度影響が加味されたゲイン調整となり、その精度が向上し、ひいては映像の視認性が向上することとなる。

なお、上記の処理動作例については、あくまで一例であり、図１１に示すフローチャートに限定されるものではなく、可能な範囲内において処理の順番が変更されてもよい。

実施形態に係る表示装置１は、上記したように、自発光画素群を備える表示パネル２の温度を取得すると共に、外部からの映像信号および取得した温度情報に基づいて、各画素の劣化量を算出する。また、表示装置１は、算出した劣化量および自発光素子の温度特性に基づいて、所定の映像信号で所定時間駆動した場合における自発光画素群の温度である上昇後温度を算出し、上昇後温度が所定の上限温度以上となる場合、ゲイン値を調整する制御を実行する。

これにより、自発光画素群が特性の低下度合いが特に大きくなる温度に達することが抑制され、温度影響による部分的な劣化の進行を抑制できる。また、劣化進行に伴う自発光素子の発熱量の上昇を加味したゲイン調整が可能となるため、ゲイン調整の精度が従来よりも向上する。

（変形例）
上記では、電子制御部５にて温度センサ４からの温度信号に基づいて表示パネル２の温度を算出し、表示制御部３にて温度情報を取得し、表示パネル２の画素群の劣化量算出およびゲイン調整を実行する例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、電子制御部５が表示制御部３で実行する上記の処理も実行した後、上記よりも回路規模が小さくなった表示制御部３に映像信号を出力する構成であってもよい。

具体的には、この場合、電子制御部５は、例えば図１３に示すように、映像信号出力部５１およびパネル温度算出部５２に加えて、劣化量算出部５３、上昇温度算出部５４、記憶部５５、ゲイン調整部５６、補正量算出部５７、補正部５８を有した構成とされる。

なお、劣化量算出部５３、上昇温度算出部５４、記憶部５５、ゲイン調整部５６、補正量算出部５７および補正部５８は、それぞれ劣化量算出部３２、上昇温度算出部３３、記憶部３４、ゲイン調整部３５、補正量算出部３６、補正部３７と同じ役割を果たす。

この場合、表示制御部３は、自発光画素群の劣化量算出、上昇後温度の算出、ゲイン調整などの処理を実行する劣化量算出部３２、上昇温度算出部３３、記憶部３４、ゲイン調整部３５、補正量算出部３６、補正部３７を有しない構成となる。また、表示制御部３は、上記の場合に比べて回路規模が小さくなり、その分だけ発熱量も低減する。これにより、表示パネル２の近傍に配置される表示制御部３による自発光画素群への熱影響が低減する効果が期待される。

本変形例によっても、上記した実施形態と同様の効果が得られる表示装置１となる。また、電子制御部５よりも表示パネル２の近傍に配置される表示制御部３の発熱量が低下するため、表示パネル２の温度負荷が低減する効果も得られる。さらに、表示パネル２側の表示制御部３によらず、電子制御部５にてゲイン調整が可能となるため、自発光素子群を備える任意の市販品のパネルを表示パネル２として用いた場合であっても、電子制御部５での微調整によりゲイン調整の対応が可能となる。

（他の実施形態）
本発明は、実施例に準拠して記述されたが、本発明は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本発明は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらの一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本発明の範疇や思想範囲に入るものである。

例えば、上記第１実施形態では、表示パネル２の裏面２ｂ側に複数の温度センサ４を等間隔で均等に配置した例について説明したが、表示パネル２が所定の領域に決まったパターン映像を表示する用途（例えばメータ表示など）の場合等には、これに限定されない。

具体的には、例えば、表示パネル２が図１４に示すように所定のパターン映像Ｐ１〜Ｐ５を表示する場合には、温度センサ４は、図１５に示すように、裏面２ｂのうちパターン映像Ｐ１〜Ｐ５が表示された領域に相当する領域２ｂａ〜２ｂｅ内にのみ配置され得る。この場合、表示パネル２の画素群のうちパターン映像Ｐ１〜Ｐ５の表示に用いられるものおよびその近傍のみが発光により発熱する。そのため、温度センサ４は、裏面２ｂのうちパターン映像Ｐ１〜Ｐ５が表示された領域に相当する領域２ｂａ〜２ｂｅ内にのみ配置されれば足りる。

なお、図１４では、見易くするため、断面を示すものではないが、表示パネル２が表示する後述のパターン映像Ｐ１〜Ｐ５にハッチングを施している。図１５では、表示パネル２の裏面２ｂからは見えない映像表示領域２１の外郭を二点鎖線で示すと共に、裏面２ｂのうち図７に示すパターン映像Ｐ１〜Ｐ５を投影したときの外郭を破線で示している。また、図１５では、見易くするため、温度センサ４にハッチングを施している。

また、パターン映像Ｐ１〜Ｐ５は、車載用途の場合、例えば、テルテール（警告表示）、フューエルゲージなどの燃料計、ピードメータやタコメータ等の各種メータ、車両の走行距離、シフトポジションや走行速度（数値表示）などに対応する映像とされ得る。パターン映像Ｐ１〜Ｐ５の配置、数、面積や種類などについては適宜変更されてもよい。

裏面２ｂのうち表面２ａ側のパターン映像Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５を投影した領域をそれぞれ映像投影領域２ｂａ、２ｂｂ、２ｂｃ、２ｂｄ、２ｂｅとして、これらの領域の配置、数、面積や種類などはパターン映像Ｐ１〜Ｐ５に合わせて適宜変更され得る。

２ 表示パネル
３ 表示制御部
３２ 劣化量算出部
３３ 温度上昇算出部
３５ ゲイン調整部
４ 温度センサ
５２ 温度算出部

Claims (10)

1. 自発光素子によりなる複数の画素を備える表示パネル（２）における表示制御を実行する表示制御装置であって、
   前記表示パネルに取り付けられ、前記表示パネルの温度に応じた信号を出力する温度センサ（４）と、
   前記温度センサからの出力信号に基づいて、前記表示パネルの温度を算出するパネル温度算出部（５２）と、
   外部からの映像信号、および前記パネル温度算出部が算出した算出温度に基づいて前記表示パネルの複数の前記画素の劣化量を算出する劣化量算出部（３２、５３）と、前記映像信号で所定時間駆動した場合における前記画素の所定時間後の温度である上昇後温度を算出する上昇温度算出部（３３、５４）と、前記上昇後温度が所定の条件を満たす場合に前記映像信号に乗算されるゲイン値の調整を行うゲイン調整部（３５、５６）とを有する制御部（３、５）と、を備える、表示制御装置。
2. 前記制御部は、前記表示パネルの前記画素の上限温度を設定しており、
   前記ゲイン調整部は、前記上昇後温度が前記上限温度よりも大きい場合、前記上昇後温度が前記上限温度よりも小さくなるように前記ゲイン値の調整を行う、請求項１に記載の表示制御装置。
3. 前記自発光素子は、有機発光ダイオードであり、
   前記上限温度は、前記自発光素子の温度に対する劣化係数が所定の閾値以上となる温度である、請求項２に記載の表示制御装置。
4. 前記上昇温度算出部は、前記劣化量算出部が算出した前記劣化量に基づき、劣化が進行した前記画素における前記上昇後温度を算出する、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の表示制御装置。
5. 複数の前記画素のうち前記ゲイン値の調整により輝度が変化する前記画素を制御画素とし、前記ゲイン値の調整前後の前記制御画素の輝度変化の傾きを輝度傾きとし、前記ゲイン値の調整直前における前記制御画素の輝度をＬとして、
   前記ゲイン調整部は、単位時間（秒）における輝度傾きの絶対値がＬ×０．０１５以下となるように前記ゲイン値の調整を行う、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の表示制御装置。
6. 自発光素子によりなる複数の画素を備える表示パネル（２）と、
   前記表示パネルに取り付けられ、前記表示パネルの温度に応じた信号を出力する温度センサ（４）と、
   前記温度センサからの出力信号に基づいて、前記表示パネルの表面温度を算出するパネル温度算出部（５２）と、
   外部からの映像信号、および前記パネル温度算出部が算出した算出温度に基づいて前記表示パネルの複数の前記画素の劣化量を算出する劣化量算出部（３２、５３）と、前記映像信号で所定時間駆動した場合における前記画素の所定時間後の温度である上昇後温度を算出する上昇温度算出部（３３、５４）と、前記上昇後温度が所定の条件を満たす場合に前記映像信号に乗算されるゲイン値の調整を行うゲイン調整部（３５、５６）とを有する制御部（３、５）と、を備える、表示装置。
7. 前記制御部は、前記表示パネルの前記画素の上限温度を設定しており、
   前記ゲイン調整部は、前記上昇後温度が前記上限温度よりも大きい場合、前記上昇後温度が前記上限温度よりも小さくなるように前記ゲイン値の調整を行う、請求項６に記載の表示装置。
8. 前記自発光素子は、有機発光ダイオードであり、
   前記上限温度は、前記自発光素子の温度に対する劣化係数が所定の閾値以上となる温度である、請求項７に記載の表示装置。
9. 前記上昇温度算出部は、前記劣化量算出部が算出した前記劣化量に基づき、劣化が進行した前記画素における前記上昇後温度を算出する、請求項６ないし８のいずれか１つに記載の表示装置。
10. 複数の前記画素のうち前記ゲイン値の調整により輝度が変化する前記画素を制御画素とし、前記ゲイン値の調整前後の前記制御画素の輝度変化の傾きを輝度傾きとし、前記ゲイン値の調整直前における前記制御画素の輝度をＬとして、
    前記ゲイン調整部は、単位時間（秒）における輝度傾きの絶対値がＬ×０．０１５以下となるように前記ゲイン値の調整を行う、請求項６ないし９のいずれか１つに記載の表示装置。

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